在汽车功能安全标准ISO 26262的开发流程中,“安全目标”是顶层的核心内容,代表对潜在危险的最高层应对要求。然而在实际工程实践中,很多团队会发现安全目标虽易于识别却难以进一步细化和分解成合理的子目标或技术安全要求。这种“难以落地”的困境,往往不是理解错误,而是源于标准对分解链条要求的严谨性与逻辑性。唯有掌握正确的分解逻辑和依据建立方式,才能保障从安全目标到最终设计实现之间的可追溯性与完整性。
一、ISO 26262安全目标为什么难以分解
安全目标不等于功能目标,它必须严格映射危险事件,带有抽象性与完整性,因此其分解具有多个天然障碍。
1、难以定义中间层级
安全目标位于安全开发V模型的最上层,但其下属层级如技术安全要求、系统安全要求往往缺乏自然过渡,导致工程人员在结构分解时“中间逻辑断层”。
2、过于聚焦ASIL等级
许多开发人员错误地将ASIL等级作为唯一分解依据,忽略了功能链路、责任划分、运行场景等上下文信息,使得目标分解缺乏逻辑支撑,难以说服评审。
3、缺乏“基于功能”的建模手段
如果前期功能架构建模不清晰,如未划分清楚控制器、执行器、感知链条,则无法确定哪些子模块应承担哪些子目标,也就无法开展责任分解。
4、错误将功能失效当作分解结果
部分团队在分解过程中直接将“失效情形”转化为分解目标,而非建立“对失效的控制策略”,本质上偏离了安全目标以规避危险的初衷。
5、工具链无法自动推导
目前主流建模工具如Medini Analyze、Ansys medini或PREEvision等虽支持HARA与目标记录,但在逻辑推导与目标结构建模上仍需人工介入,缺乏可视化分解模板,提升了技术门槛。
二、ISO 26262安全目标分解应怎样建立依据
为了构建有理有据、审查可通过的安全目标分解结构,需要在分析阶段明确使用哪些逻辑关系、系统依据与文档交叉支持。
1、以功能分区和系统架构为基础
先通过系统架构图明确控制单元、接口模块、感知与执行通道,然后基于功能划分将目标按“功能作用区域”拆解,如感知链、决策链、执行链分别设定子目标。
2、使用危害分析与风险评估结果HARA作支撑
HARA中对每个危险事件的描述包括行为阶段、严重度、暴露概率与可控性,通过映射这些事件的关键触发链条,可建立哪些模块对“避免事件”负有直接控制作用。
3、以ASIL级别和冗余需求建立主从逻辑
在有多个ASIL等级共存时,可将目标按照ASIL等级高低优先划分,ASIL D目标要求不可降级,则应为主目标,其下ASIL B或C级别的可作为冗余路径或辅助控制,形成主从结构。
4、对照功能安全概念(Functional Safety Concept)细化输入输出
FSC文档中的输入输出定义可以帮助明确哪些信号必须被准确识别、正确处理,借此将“保障信号准确性”或“误触发防护”定义为目标子项。
5、使用GSN图或逻辑树工具建立可视化依据
采用GSN(Goal Structuring Notation)可将目标、策略、理由与证据结构化描述,每一个分目标必须对应清晰的推理链与验证路径,便于后续形式化验证。
6、借助先前系统或领域经验库
对于已开发或相似平台,可参考其目标分解方式形成行业共识,如ADAS控制系统中关于“车道保持失效检测”的分目标划分方式、责任模块、软硬件冗余等,都可形成经验依据。
三、ISO 26262安全目标分解应怎样输出文档
分解完安全目标并建立逻辑关系后,还需用规范化文档形式输出,以满足ISO 26262 Part 3/Part 4相关内容的评审与追溯需求。
1、撰写“安全目标分解表格”
该表格应包含每个顶层目标编号、分目标编号、逻辑说明、责任模块、ASIL等级、引用的HARA ID等信息,确保每条子目标都具备“上溯来源”和“下接路径”。
2、嵌入功能安全概念文档中统一输出
分目标应成为FSC中“系统应具备的安全行为”的关键组成,并与系统功能映射、故障应对策略一一对应,避免文档割裂。
3、在验证计划中引用分目标编号
每个安全目标的验证方法(如测试、分析、检查)应直接引用其子目标编号,以保证验证闭环。若子目标为软件功能,还应在Part 6中引出详细软件安全需求。
4、通过GSN图附录方式补充推理链
对于复杂目标分解结构,建议将GSN图作为安全概念文件附录,并在正文中标注关键编号映射,提升逻辑清晰度。
5、配合版本控制与变更记录
在设计变更时需更新对应的目标分解记录,尤其是责任模块更换、ASIL等级调整等,确保整个链条仍闭环。
总结
ISO 26262安全目标之所以难以分解,源于其所需严密的逻辑支撑与结构映射要求。要实现科学分解,必须基于系统架构、HARA结果、功能链条、ASIL等级等多个维度交叉建立推理链,并以GSN图、FSC文档、安全目标表等形式规范输出。唯有具备上下贯通、左右协同的分解能力,才能真正让安全目标成为可实现、可验证的安全基础。